Question

【題目】如圖為某高等植物葉肉細胞在光照條件下發生的物質和能量變化過程示意圖�；卮鹣铝袉栴}：

（1）物質a是________，突然停止光照，短時間內葉肉細胞中C5相對含量的變化趨勢是________；黑暗條件下，物質b生成CO2的場所是________________。

（2）在光照適宜條件下，給該植物提供適量的H218O，一段時間后在生成的糖類中檢測到放射性，則18O的轉移途徑是________________________________________（用文字和箭頭表示）。

（3）已知d、c分別表示不同氣體進出細胞的過程，若外界的光照強度恰好是該植物的光補償點（植株的光合速率等于呼吸速率時的光照強度），此時植株的葉肉細胞只存在________（填c、d或c和d），原因是________________________________________。

Answer 1

【答案】[H]（或NADPH或還原氫） 減少 細胞質基質和線粒體基質 H218OC18O2C6H1218O6[(CH218O)] c和d 植株的光合速率等于呼吸速率時，葉肉細胞的光合速率大于呼吸速率，此時葉肉細胞有c（O2）的釋放和d（CO2）的吸收

【解析】

識圖分析可知，圖中為某高等植物葉肉細胞在光照條件下發生的光合作用和細胞呼吸的過程，光合作用過程中光反應包括水的光解和ATP的合成，水光解的產物為[H]和氧氣，則圖中a為[H]，光反應產生的[H]和ATP用于暗反應中C3的還原反應生成有機物。光合作用的產生的有機物糖類可以作為細胞呼吸的底物參與有氧呼吸過程，葡萄糖在細胞質基質中反應生成丙酮酸和[H]，同時釋放少量能量，圖中b為丙酮酸；丙酮酸在無氧條件下與[H]繼續在細胞質基質中反應，生成酒精和二氧化碳，丙酮酸在有氧條件下進入線粒體參與有氧呼吸第二階段，與水反應生成二氧化碳和[H]，同時釋放少量能量；有氧呼吸前兩個階段產生的[H]參與有氧呼吸的第三階段，與氧結合生成水。同時釋放大量能量，細胞呼吸釋放的能量大部分以熱能的形式散失，少部分轉移到ATP中直接用于各項生命活動的進行。

（1）光合作用過程中，光反應產生的[H]和ATP用于暗反應中三碳化合物的還原，物質a是[H]。突然停止光照，短時間內[H]和ATP不再生成，三碳化合物還原過程減慢，但二氧化碳固定正常進行，所以C5相對含量減少。根據以上分析可知，物質b為丙酮酸，黑暗條件下，物質b丙酮酸可在細胞質基質中通過無氧呼吸第二階段生成酒精和二氧化碳，也可在線粒體基質中通過有氧呼吸第二階段生成二氧化碳。

（2）在光照適宜條件下，H218O首先通過有氧呼吸第二階段生成C18O2，C18O2通過暗反應中二氧化碳的固定和C3的還原反應，生成含有18O的糖類，即過程為：H218O C18O2 C6H1218O6[(CH218O)]。

（3）若外界的光照強度恰好是該植物的光補償點，此時植株的光合速率等于呼吸速率，由于植株中部分細胞不能進行光合作用，葉肉細胞的光合速率應大于其呼吸速率，此時葉肉細胞有氧氣的釋放和二氧化碳的吸收，存在圖中的c氧氣的釋放和d二氧化碳的吸收過程。